全 文 ：第 21 卷　第 3 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2001年　7 月
Vol.21　No.3　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH July , 　2001
钙对萝卜幼苗抗寒性及某些生理指标的影响
由继红　陆静梅　杨文杰
(东北师范大学生命科学学院 , 长春 130024)
摘　要　研究结果表明钙能够提高萝卜幼苗的抗寒性 ,同时与抗寒性有关某些生理指标也受到影
响。在低温胁迫后及恢复生长后处理组的萝卜幼苗的超氧物歧化酶 、过氧化物酶 、抗坏血酸过氧
化物酶 、过氧化氢酶的活性都比对照组高;在低温胁迫后处理组的脯氨酸及抗坏血酸的含量均比
对照组高 ,但处理组萝卜幼苗的丙二醛含量却比对照组低。表明钙对萝卜幼苗抗寒性的影响可能
与其防止膜脂过氧化有关 。
关键词　钙;萝卜幼苗;抗寒性;生理指标
EFFECTS OF CALCIUM ON CHILLING RESISTANCE OF RADISH
SEEDINGS AND SOME PHYSIOLOGICAL INDEXES
YOU Ji-hong LU Jing-mei YANG Wen-jie
(School of Life Science , Nor theast No rmal University Changchun 130024)
Abstract　Effects of calcium on chilling resistance of radish seedling s and some physiological indexes
were studied.The result show s that chilling resistance of the radish seedling s is enhanced and some
phy siological indexes are affected seeds are pret rated by calcium.The activities of SOD , POD , CAT ,
AsA-POD of the treated g roup are ligher than the comparative g roup s af ter the seedlings are t reat-
ed by low temperature st ress and after growing at normal temperature.The contents of proline and
ascorbic acid of the treated g roup are higher than the comparat ive g roup af ter low temperature.But ,
concent of malondialdhyda of the t reated group is low er than the comparative group after low temper-
ature.This shows that effect of calcium on chilling resistance of radish seedlings is probably related to
preventing lipid peroxidation.
Key words　Calcium;radish seedlings;chilling resistance;phy siological indexes
　　钙在植物生长发育中具有重要作用 ,作为胞内
信使 ,能够调节植物细胞的多种代谢过程[ 1] 。人们
对钙在植物抗逆性中的作用 ,如抗盐 、抗旱等进行了
研究[ 2 , 3] ,但钙对植物抗寒性有何影响 ,这方面的研
究却少见报道。为此 ,本文就钙对萝卜幼苗的抗寒
性及某些生理指标的影响进行了研究。
1　材料与方法
1.1　材料　萝卜(Raphanus sativus L.),品种为灯
笼红 。
1.2 　方法 　萝卜种子用 40mmol/LCaCl2 浸泡一
天 ,蒸馏水处理作对照。种子播于装蛭石的花盆内 ,
置温室内自然光下培养 。待子叶干枯 ,真叶充分展
开后 ,进行低温处理 。于 2 ～ 4℃,光强 3 , 000Lux 下
处理 3d ,之后放到温室内培养 。分别于低温胁迫
前 、胁迫后及恢复生长 4d后取叶片进行测定 。各重
复三次。
第一作者简介:由继红(1970-),男 ,讲师 ,博士研究生 ,主要从事植物生理 、分子生物学 ,组织培养研究。
收稿日期:2001-5-10
叶绿素含量的测定按方法[ 4] , 蛋白质含量的测
定按方法[ 2] ,抗坏血酸过氧化物酶(AsA -POD)活
性的测定按文献[ 5] ,按文献[ 6]的方法测定超氧化物
歧化酶(SOD)活性 ,过氧化物酶(POD)活性的测定
按文献[ 7] ,按文献[ 5]的方法测过氧化氢酶(CAT)活
性 ,丙二醛含量的测定按文献[ 8]的方法 ,抗坏血酸
含量的测定依文献[ 9] 的方法 , 按文献[ 10]的方法测
脯氨酸含量。
2　结果 、分析与讨论
2.1　萝卜幼苗的抗寒性
经低温胁迫及恢复生长后 ,统计萝卜幼苗的存
活率。处理组萝卜幼苗的存活率为 68.21%,对照
组的存活率为 34.16%,即萝卜种子经 Ca2+预处理
后其幼苗的存活率明显高于对照 。表明 Ca2+有提
高萝卜幼苗抗寒性的作用 。叶绿素含量的变化如表
1。经低温胁迫后 ,处理组和对照组萝卜幼苗的叶绿
素含量均降低 ,但处理组叶绿素含量比对照组高;恢
复生长后 ,处理组和对照组萝卜幼苗的叶绿素含量
均增加 ,但都略低于低温胁迫前 ,推测这可能是由于
低温导致叶绿素合成受阻 。
　　表 1 萝卜幼苗的叶绿素含量/(μg.g-1 FW)
Table 1 Chlorophyll content of radish seedlings/(μg.g-1 FW)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
867.21±2.42 803.81±2.07 854.13±2.68
对照
Control
868.12±2.44 647.52±2.99 849.31±2.72
2.2　与萝卜幼苗抗寒性有关的一些生理指标的测
定
POD活性的测定结果如表 2 。低温胁迫后 ,处
理组和对照组的 POD活性都分别比其胁迫前降低;
恢复生长后 , POD 活性又都分别比其胁迫后升高 。
在这两种情况 ,即低温胁迫后及恢复生长后 ,处理组
POD活性均高于其对照组 。说明钙能使 POD活性
升高 ,尤其使低温胁迫后处理组的 POD活性明显高
于对照组 。
植物遇到逆境 ,如低温 ,高温等 ,体内会产生大
量H2O2 ,H2O2 的积累会引发一系列自由基反应 ,导
致膜脂过氧化 ,对细胞产生伤害 。过氧化物酶能够
分解 H2O2 ,阻止膜脂过氧化的发生 ,对细胞起到保
护作用 ,减少细胞所受的伤害 ,亦即增强其抗逆行 。
本实验中 , Ca2+使低温胁迫后处理组萝卜幼苗的
POD活性高于对照组 ,说明 Ca2+提高了处理组萝
卜幼苗的抗寒性。
　　表 2 萝卜幼苗的过氧化物酶活性/(ΔOD436.mg-1.Pr.min-1)
Table 2 The activity of radish seedl ings /(ΔOD436.mg-1.Pr.min-1)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
0.18±0.01 0.16±0.02 0.19±0.03
对照
Control
0.17±0.02 0.08±0.01 0.16±0.01
　　从对 CAT 活性的测定的结果(表 3)可以看出 ,
无论是低温胁迫后 ,还是恢复生长后 ,处理组萝卜幼
苗的 CAT 活性均高于其相应对照组 。表明 Ca2+能
使低温胁迫后及恢复生长后的 CAT 活性升高 ,尤其
对低温胁迫后 CAT 活性影响更明显。
CAT 和 POD一样能分解自由基 H2O2 ,防止膜
脂过氧化 ,对细胞起到保护作用 ,从而 ,增强植物的
抗逆行 。本实验中 ,低温胁迫后处理组 CAT 活性高
于对照组 ,表明 Ca2+提高了处理组萝卜幼苗的抗寒
性。
　　表 3 萝卜幼苗的过氧化氢酶活性 /(U.mg -1.Pr.min-1)
Table 3 The CAT activity of radish seedlings /(U.mg-1.Pr.min-1)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
0.27±0.01 0.23±0.02 0.27±0.02
对照
Control
0.26±0.01 0.14±0.01 0.25±0.03
410 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　21 卷
　　由表 4可见 ,经低温胁迫和恢复生长后 ,处理组
萝卜幼苗的 AsA-POD 活性比其相应对照组高 。
说明 Ca2+提高了低温胁迫及恢复生长后处理组
AsA-POD的活性。
AsA-POD能通过 AsA —谷胱甘肽—NADPH
循环 ,催化 AsA氧化 ,来清除H2O2和 O2等 ,对细胞
起到保护作用。处理组萝卜幼苗 AsA-POD 活性
高于对照组 ,表明其抗寒性强于对照组 ,即 Ca2+提
高了处理组萝卜幼苗的抗寒性 。
　　表 4 萝卜幼苗的抗坏血酸过氧化物酶活性/(ΔOD290.mg-1.Pr.min-1)
Table 4 The AsA-POD activity of radish seedlings/(ΔOD290.mg-1.Pr.min-1)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
0.13±0.02 0.11±0.03 0.14±0.02
对照
Control
0.12±0.01 0.08±0.02 0.11±0.04
　　SOD活性的测定结果如表 5。经低温胁迫及
恢复生长后 ,处理组萝卜幼苗的 SOD活性都明显高
于相应对照组 ,表明低温能提高低温胁迫后及恢复
生长后处理组萝卜幼苗的 SOD 活性 。SOD能清除
自由基O2 ,防止膜脂过氧化 ,减少细胞所受伤害 ,即
提高植物抗逆行。Ca2+提高 SOD活性 ,进一步提高
萝卜幼苗抗寒性。
　　表 5 萝卜幼苗的超氧化物岐化酶活性/(U.mg-1.Pr.min-1)
able 5 The SOD activity of radish seedl ings/(U.mg-1.Pr.min-1)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
1.24±0.03 0.92±0.01 1.24±0.03
对照
Control
1.21±0.02 0.09±0.01 1.18±0.02
　　由表 6可见 ,低温胁迫后 ,处理组萝卜幼苗的丙
二醛含量比对照组少 。丙二醛为膜脂过氧化产物 ,
其含量与膜脂伤害程度相反。本结果表明处理组萝
卜幼苗受伤害程度小于对照组 ,也说明处理组抗寒
性比对照组强 。
　　表 6 萝卜幼苗的丙二醛含量 /(μmol.g-1 FW)
Table 6 The MDA of content of radish seedl ings /(μmol.g-1 FW)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
1.24±0.03 0.92±0.01 1.24±0.03
对照
Control
1.21±0.02 0.09±0.01 1.18±0.02
　　脯氨酸和抗坏血酸测定结果如表 7 , 表 8。脯
氨酸作为细胞内相容性物质 ,有维持质膜结构完整
性等作用 。所谓细胞内相容性物质是指在逆境条件
下 ,无论是维管植物还是非维管植物 ,其细胞内都能
产生 、积累的物质 ,如甜菜碱。低温胁迫后处理组脯
氨酸含量比对照组高 ,表明其对膜系统的保护作用
加强 ,从而 ,提高了萝卜幼苗的抗寒性。抗坏血酸是
植物体内抗氧化物质 ,能清除活性氧 ,降低过氧化伤
害 ,对植物起到保护作用。本结果表明低温胁迫后
处理组抗坏血酸含量高于对照组 ,说明处理组萝卜
4113 期　　　　　　　　　　　　　　由继红等:钙对萝卜幼苗抗寒性及某些生理指标的影响
幼苗的抗寒性得到提高[ 11 ～ 13] 。
　　表 7 萝卜幼苗的脯氨酸含量/(μg.g-1 FW)
Table 7 Proline content of radish seedlings/(μg.g-1 FW)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
27.32±1.04 31.16±1.05 27.11±1.04
对照
Control
27.18±1.03 28.34±1.04 27.02±1.05
　　表 8 萝卜幼苗的抗坏血酸含量/(mg.g -1 FW)
Table 8 Ascorbic acid content of radish seedl ings /(mg.g-1 FW)
胁迫前
Before stress
胁迫后
After stress
恢复生长后
After regrow th
处理
T reatment
2.56±0.05 3.48±0.06 2.78±0.04
对照
Control
2.14±0.04 2.24±0.03 2.03±0.03
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